PRINCÍPIOS DE LUBRIFICAÇÃO Baseado no principio de que qualquer movimento relativo entre dois corpos (sólidos, líquidos e mesmo gasosos) leva ao surgimento do chamado atrito. Fenômeno que se opõe ao movimento gerado, levando ao desgaste e a geração de calor. Máquinas cuja construção envolve peças e mecanismos metálicos, atrito metálico que deve ser quase que totalmente eliminado, ou pelo menos, significativamente reduzido, para perfeito funcionamento da máquina.
Lubrificante é o elemento que colocado entre superfícies que se atritam satisfaz os objetivos de uma lubrificação: redução do atrito, redução do desgaste, redução de ruído, ação arrefecedora e eliminação de impurezas (da combustão, de reações químicas, de desgaste). A lubrificação é obtida com o posicionamento do lubrificante entre as peças que se atritam.
Figura 42. Ampliadas em um microscópio: superfícies de partes metálicas, que se movimentam entre si. Em (A) ocorre o atrito metálico, em (B) tem-se o atrito fluido, pela interposição de uma película de lubrificante entre as partes.
Óleos lubrificantes São fluidos utilizados na lubrificação de motores e sistemas de transmissão. Sistema de válvulas Sistema de transmissão
Funções dos óleos lubrificantes 1. Diminuir atrito: com conseqüente diminuição do desgaste das partes em contato; 2. Atuar como agente de limpeza: retirando carvões e partículas de metais que se formam durante o funcionamento do motor; 3. Resfriamento auxiliar: nos motores de 4 tempos; 4. Vedação: entre os anéis do pistão e a parede do cilindro; 5. Redução de ruído: amortece os choques e as cargas entre os mancais.
1. Classificação dos lubrificantes. Os lubrificantes podem ser classificados quanto a sua origem em: - vegetal : óleo de rícino, de girassol, de mamona etc. - animal: óleo de peixe, de baleia, de foca - mineral: sólidos: talco, mica, grafite, iodeto de chumbo líquidos: derivados de petróleo pastosos: são as graxas ( mistura entre 80 a 90% de líquidos com sólidos)
Os lubrificantes líquidos, por sua vez, podem ser: óleos minerais: apresentam composição muito variada, formados por grande número de hidrocarbonetos (compostos de carbono e hidrogênio). Possuem três classes principais: aromáticos, parafínicos e naftênicos. óleos graxos: Podem ser de origem animal ou vegetal, hoje de raríssima utilização. óleos compostos: Para aplicações especiais. Consistem na mistura de óleo graxo com óleo mineral, que conferem ao produto uma maior oleosidade.
óleos sintéticos: São lubrificantes desenvolvidos em laboratórios e que oferecem características especiais de viscosidade, resistências a temperaturas elevadas (ou muito baixas). São de custo elevado. Os lubrificantes pastosos (graxas) são utilizados em locais onde, pelas próprias características das peças a serem lubrificadas, não permite o emprego de óleos, pela sua fluidez, não ficando retido e não efetuando assim a lubrificação.
2. Principais características lubrificantes Ponto de fulgor: é a temperatura que um óleo desprende os primeiros vapores que se inflamam momentaneamente em contato com uma chama, quando aquecido em equipamento de laboratório adequado. Densidade: definida pela relação entre um certo Densidade: definida pela relação entre um certo volume do produto, em uma dada temperatura e o peso de igual volume de água (padrão), tomado a outra temperatura. Pouco importante na qualidade do lubrificante, útil para cálculos de transformação de litros em quilos e para controles gerenciais de aquisição e consumo.
Viscosidade: é a propriedade de maior importância dos lubrificantes líquidos (óleos). É definida como a resistência que o óleo possui ao seu escorrimento e é determinada em viscosímetros. O mercado oferece, atualmente, os óleos denominados multigrade, ou seja, que apresentam viscosidades múltiplas dentro de certos intervalos de temperatura de operação. Índice de viscosidade: É a variação da viscosidade em função da temperatura, indicada numericamente.
Figura 43. Carta de viscosidade de óleos lubrificantes, em função da variação de temperatura de trabalho, (SAE).
Viscosímetro Saybolt Universal TERMÔMETRO AQUECEDOR BANHO DE ÓLEO ÓLEO P/ TESTE ORIFÍCIO
Ponto de fluidez: é a temperatura mínima em que um óleo escoa livremente, depois de submetido a um processo de resfriamento. Não é de interesse para máquinas agrícolas que operam em climas tropicais. Em relação às graxas, a sua consistência vem a Em relação às graxas, a sua consistência vem a ser a resistência que ela oferece à deformação. Trata-se de uma característica importante para as máquinas agrícolas.
Classificação dos óleos para Motores 1) SAE (Sociedade dos Engenheiros Automotivos): Viscosidade Óleos Monoviscosos - Há dois tipos de óleos monoviscosos: os de inverno (identificados pela letra W, ex: 10W, 15W, etc.) e os de verão (ex: 30, 40, etc.). Os de inverno têm sua viscosidade medida a temperaturas negativas; os de verão são medidos a 100 ºC. Óleos de baixa viscosidade contêm aditivos anticongelantes, identificados pela letra W (Winter = Inverno).
Óleos de inverno (monoviscosos), lub. à baixas temperaturas (0-18 C) SAE 0W; 5W; 10W; 15W; 20W e 25W. Óleos de verão, lub. Temp. médias a elevadas (±100 C) SAE 20; 30; 40; 50 e 60. Óleos Multiviscosos - A combinação de aditivos especiais e óleos básicos adequados permite que um óleo de inverno se comporte como óleo de verão quando operando em altas temperaturas. Exemplo: um óleo 5W, medido a 100 ºC, apresenta viscosidade de um óleo 40; então, será considerado um óleo multiviscoso 5W-40. Óleo Multiviscoso, fluido em baixas temp. e pouco fluido a temp. altas: SAE 20W/40; 15W/40; 20W/20 e 5W/20.
A viscosidade do óleo lubrificante vem estampada na lata. Quanto maior o número mais alta é a viscosidade do óleo. Para motores turbinados ou aspirados; Óleo lubrificante multiviscoso: SAE 15W-40.
2) API (Instituto Americano do Petróleo) Class. Quanto a qualidade (motor, aditivos e cond. de trab.) Motores ciclo Otto: AS(leve), SB(moderado), SC e SD (severo), SE, SF, SG, SH, SJ, óleos especiais. Motores ciclo Diesel: CA(geral), CB(moderado), CC, CD (severo), CE(turbinados). 3) Militar: MIL-L (lub. Militares, exército USA) + comum ciclo Diesel MIL-L 2104 A ( CB) p/motores diesel teor S MIL-L 2104 B ( CC) p/trab. a temp. altas MIL-L 2104 C ( CD) motores alta rotação
Óleos para motores de tratores Ultramo Turbo Para motores turbinados ou aspirados operando em condições normais; Óleo lubrificante multiviscoso, SAE 10W, 20W, 30, 40 e 50. Classificação: API CF Para motores aspirados operando em condições normais; Óleo lubrificante monoviscoso, SAE 10W, 30 e 40. Classificação: API CC
Constituição das graxas: Óleo lubrificante (90%) + aditivo + substância engrossadora (sabão metálico) resulta em pasta Tipos de sabões metálicos Sabão de Ca, sabão Na, sabão de Li, sabão (Ca+Na), Suporta temp. -10 C a 150 C Classificação NGLI (Inst. Nac. dos Lub. Graxos) conforme consistência: 0 e 1 = mais finas (pequenas engrenagens) 2 = uso geral (implementos e maq. Agr.) Marfak, Lubrax, Multipurpose. 3 = cubos e mancais de rolamento de Maq. Agric. 4, 5 e 6 = mais grossos (cubos)
3. Aditivos Aditivos são todos os produtos químicos que, adicionados aos lubrificantes, conferem a eles novas características ou incrementam as características originariamente existentes. Aditivos encontrados nos lubrificantes são: Antioxidantes: Tem por função retardar a oxidação do óleo, aumentado sua vida útil. Detergentes (dispersantes):encontrados em óleos para lubrificação de motores de combustão interna. Estes detergentes objetivam manter o Carbono em suspensão no óleo a fim de que não causem maiores danos ao motor.
antiferrugem: Tem por função impedir a ação da umidade e do Oxigênio sobre metais, evitando a formação de ferrugem (oxidação). antidesgaste: Compostos químicos cuja função é reduzir o desgaste entre partes em movimento. De fundamental importância no caso de lubrificação de cilindros de motores de combustão interna onde, entre suas paredes e as faces dos anéis de lubrificação ou vedação, ocorrem uma película extremamente fina de óleo.